某同学利用如图所示的装置验证动能定理。固定并调整斜槽,使它的末端O点的切线水平,在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x。改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下:
高度 H(h为单位长度) | h | 2h | 3h | 4h | 5h | 6h | 7h | 8h | 9h |
水平位移 x/cm | 5.5 | 9.1 | 11.7 | 14.2 | 15.9 | 17.6 | 19.0 | 20.6 | 21.7 |
(1)已知斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,斜槽底端离地的高度为y,不计小球与水平槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,动能定理若成立应满足的关系式是____________________;
(2)以H为横坐标,以__________为纵坐标,在坐标纸上描点作图,如图乙所示;
(3)由第(1)、(2)问,可以得出结论:_____________________________________________
在探究“牛顿第二定律”时,某小组设计“双车位移比较法”来探究加速度与力的关系。实验装置如图所示,将轨道分上下双层排列,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由安装在后面的刹车系统同时进行控制(刹车系统未画出)。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小。
已知两车质量均为200 g,实验数据如表中所示:
试根据该实验的情境,回答下列问题:
(1)两小车的位移S甲、S乙与加速度a甲、a乙的关系满足__________________。
(2)分析表中数据可得到结论:________________________________________。
(3)该装置中的刹车系统的作用是______________________________________。
一质量为m的质点,系在轻绳的一端,绳的另一端固定在水平面上,水平面粗糙。此质点在该水平面上做半径为r的圆周运动,设质点的最初速率是v0,当它运动一周时,其速率变为,则
A. 当它运动一周时摩擦力做的功为
B. 质点与水平面的动摩擦因数为
C. 质点在运动了两个周期时恰好停止
D. 当质点运动一周时的加速度大小为
电场强度方向与x轴平行的静电场,其电势φ随x的分布如图所示,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点(x=0)沿x轴正方向进入电场。下列叙述正确的是
A. 粒子从O点运动到x3点的过程中,在x3点速度最大
B. 粒子从x1点运动到x3点的过程中,电势能先减小后增大
C. 要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为
D. 若,则粒子在运动过程中的最大动能为
如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块.当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,下列结论中正确的是
A. 其他条件不变的情况下,m越大,s越小
B. 其他条件不变的情况下,M越大,s越小
C. 其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越短
D. 其他条件不变的情况下,f越大,滑块到达右端所用时间越长
如图所示,三小球a、b、c的质量都是m,都放于光滑的水平面上,小球b、c与轻弹簧相连且静止,小球a以速度v0冲向小球b,碰后与小球b黏在一起运动.在整个运动过程中,下列说法中正确的是
A. 三球与弹簧组成的系统总动量不守恒,总机械能不守恒
B. 三球与弹簧组成的系统总动量守恒,总机械能也守恒
C. 当小球b、c速度相等时,弹簧弹性势能最大
D. 当弹簧第一次恢复原长时,小球c的动能一定最大,小球b的动能一定不为零